汽车电子功率控制 EPC技术培训.ppt

1、汽车电子功率控制（EPC）,主讲：何正茂,electronic power control,电子节气门控制系统不仅仅是节气门拉线的替代品!,通过定位节气门，驾驶员在没有踏下加速踏板的情况下，发动机控制单元也可以调节扭矩。,机械节气门定位系统,在该系统中，驾驶员踏下加速踏板并通过拉索对节气门进行机械定位。 当踏下加速踏板时，ECU不能控制节气门的位置，为了调整发动机的扭矩，ECU必须参考其他的变量，比如点火正时和喷射正时。 只有在怠速范围内和巡航控制系统中节气门的定位才可以由电机驱动。,电子节气门定位系统,在该系统中，节气门在整个调整范围内都是由电机来控制的。 驾驶员踏下加速踏板，传感器记录下加

2、速踏板的位置并将该信息传递给ECU，ECU再将相应的输入信号传递给节气门定位器，获得所需要的发动机动力。 但是，如果出于安全或燃油消耗的因素考虑，ECU可以独立于加速踏板的位置而控制节气门。 优点是发动机可以根据不同的需求（驾驶员的输入，废气的排放，燃油消耗以及安全性。）确定节气门的位置。,发动机管理系统所使用的能够影响发动机扭矩的工具是：节气门、增压压力、汽缸压缩比和点火提前角。,内部的扭矩要求包括：启动、三元催化预热、怠速控制、动力限制、速度限制装置、lambda控制。 外部的扭矩要求来自：自动变速箱（换挡点）、制动系统（牵引力控制和发动机制动）、空调控制、巡航控制。,机械式节气门定位系统

3、的发动机扭矩控制,各种需要的扭矩信号都被传递到ECU，然后再进行处理。 扭矩的需求不能得到最优化的匹配，因为ECU不能直接控制机械式调整的节气门。,电子节气门定位系统的发动机扭矩控制,该系统使用以扭矩为导向的发动机管理模式,它的意义在于： ECU收集所有内部和外部的扭矩信号然后计算出必须的控制动作。该系统比以前的系统更精确，更有效。,系统同时处理两条路径的信息,在第一条路径中，系统激活影响到增压的控制变量，这些变量也被当作长期扭矩需求的控制变量。 它们是： 节气门角度 增压压力,在第二条路径中，系统改变影响到独立于增压的短期扭矩的控制变量。 它们是： 点火时间 喷射时间 汽缸压缩,电子节气门控

4、制系统的组成,带加速踏板位置传感器的加速踏板模块 发动机控制单元 节气门控制单元 故障指示灯,用传感器来确定当前加速踏板的位置并将相应的信号传递到发动机控制单元。,发动机控制单元 根据加速踏板信号计算出驾驶员需要的发动机动力，并将此信息转换为发动机扭矩数值。为此，发动机控制单元激活节气门驱动装置以进一步开启或关闭节气门。在激活节气门驱动装置时，发动机控制单元也考虑满足其它的扭矩需求。 此外，它还监控“电子节气门控制系统”的功能。,节气门驱动装置根据发动机控制单元发出的指令激活节气门。 节气门位置传感器向发动机提供节气门位置的反馈数值。,故障指示灯 向驾驶员提示电子节气门控制系统已存在故障。,工

5、作过程 怠速时 ECU可以从加速踏板位置传感器的信号电压上识别出加速踏板有没有被踏下，怠速控制过程现在开始。,ECU激活节气门驱动装置并通过一个电机来定位节气门。 节气门根据实际怠速值与规定怠速值的偏差来开启或关闭节气门。,节气门驱动装置的两个角度传感器将当前节气门的位置信号传递给ECU。,踩下加速踏板时： ECU可以从加速踏板位置传感器的信号电压识别加速踏板被踩下的程度，使用该信息，ECU计算出驾驶员的输入并通过一个电机激活节气门的驱动装置，将节气门定位。 发动机控制单元同时控制点火正时、喷油时间以及必要的增压压力。,ECU在计算必要的节气门位置时，允许附加的发动机扭矩需求因素。 包括： 速

6、度限制装置 巡航控制 牵引力控制 发动机制动控制,当需要一定的发动机扭矩时，即使加速踏板的位置没有被改变，依然可以调节节气门。,系统部件功能解析,请说出上述系统部件的名称？,发动机控制单元,简单地说，发动机控制单元由以下两个处理单元组成功能处理器和监视处理器。,功能处理器：接受来自传感器的信号，对其进行处理并激活执行元件。 监视处理器：自诊断,监视处理器连续地对功能处理器的功能进行监控。同时，它也检查功能处理器的输出信号并把它与自己的计算结果进行比较。功能处理器和监视处理器通过查询/应答功能来相互检查。 如果发现故障，两个处理器能够影响互相独立的节气门控制单元，点火和喷射以关闭发动机。 如果E

7、CU出现故障，影响到发动机工况及EPC无法 匹配等。,加速踏板模块,使用两个传感器是为了最大程度地保证安全性。这种系统配置也被称之为“冗余系统”，冗余在字面上的意思是“多余的”。 两个传感器是滑动触点电位计，它们被安装在一根公用的轴上，电位计的触点和传送至ECU的电压随着加速踏板位置的变化而变化。,如果一个传感器发生故障，则出现以下情况： 在故障存储器中储存故障，并且故障指示灯点亮。 系统开始启动怠速模式，如果在定义的测试时间内发现第二个传感器在怠速位置内，则车辆继续运行。 如果需要节气门进入全开状态，则发动机转速缓慢提高。 此外，也通过制动踏板开关来识别怠速。 舒适系统功能，如巡航控制被关闭

8、。,当两个传感器都发生故障时，则发生以下情况： 在故障存储器中储存故障，并且故障指示灯点亮。 发动机仅仅在高怠速（最高1500转/分）下运转，并不在对加速踏板作出响应。,电路： 两个滑动触点电位计上的电压均为5V。出于安全性考虑，每一个电位计都有其单独的电源（红色）、单独的接地线（棕色）和单独的信号线（绿色） 其中一个电位计上安装一个串联电阻。其结果是两个电位计的特性曲线不同。这对安全性和测试功能是必需的。,节气门控制单元,思考：为什么要对节气门控制单元进行基础设定？,两个角度传感器向发动机控制单元提供当前节气门位置的反馈信号。出于安全性的考虑，使用两个传感器。,两个角度传感器使用共同的电源线

9、（红色）和接地线（棕色）。 每个角度传感器都有自己的信号线（绿色）。 取决于运动方向，节气门驱动装置（蓝色）被激活。,节气门驱动装置 节气门可以在怠速位置和节气门全开位置无级的定位。,节气门位置,下机械停止位 在该位置，节气门关闭。,下电子停止位,在ECU中定义，它位于下机械停止位的上部。在工作中，节气门的关闭位置不会超过下电子停止位，这样可以防止节气门伸入壳体中。,紧急运行模式 当节气门驱动装置上没有电压时，弹簧回位系统把节气门设置在紧急运行模式上，在该位置上，车辆只能在高怠速下行驶并且功能受到限制。,上电气停止位 在ECU中定义，它是车辆在运行时节气门能打开的最大角度位置。,上机械停止位

10、位于上电气停止位的上部。但是它不影响发动机的动力，因为它位于节气门轴的阴影中。,故障所造成的影响 如果节气门驱动装置出现故障，则节气门自动进入紧急运行位置。 故障被存储在故障存储器中，电子节气门控制系统的故障指示灯点亮。 驾驶员只能在紧急运行状态下行驶。 舒适系统的功能被关闭。,节气门的角度在测量数据块中是以百分比的方式或角度形式来显示的。,信号失灵造成的影响,如果ECU接收到一个错误的信号，或者角度传感器没有发出信号： 故障存储器中会存储故障，并且电子节气门控制系统故障指示灯点亮。 对扭矩具有影响的子系统（例如巡航定速或发动机制动控制）都将被关闭。 负载信号用来监控剩下的角度传感器。 对加速

11、踏板的响应正常。,如果ECU接收到一个错误的信号，或者两个角度传感器都没有发出信号： 故障存储器中会存储故障，并且电子节气门控制系统故障指示灯点亮。 节气门驱动装置被关闭。 发动机仅在1500rmp的高转速下运行、并且不再对加速踏板的位置做出响应。,辅助信号,制动灯开关 制动踏板开关 2个传感器都集成在位于制动踏板的部件中。“制动踏板已踏下的信号被电子节气门控制系统使用两次。 “制动踏板已踏下”信号 使得巡航控制系统关闭 在加速踏板位置传感器发生故障时，被用作缺省的怠速信号。,信号故障所产生的影响 如果一个传感器出现故障，或者发现输入信号不正常，发动机控制单元开始执行以下功能： 舒适系统的功能 如果一个加速踏板位置传感器也发生故障，那么发动机转速被限制在高怠速。,电路 在正常位置上，制动踏板开关是打开的，它从30号接线